环网柜(SF6气体绝缘)

HSM6-12(SM6)-F
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负荷开关模块-F 操作面板示意图
气体压力表
主回路操作孔 带电显示器
接地回路操作孔
可视窗口
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组合电器模块-R 操作面板示意图
气体压力表
主回路操作孔 主回路分闸器 接地回路操作孔
带电显示器
可视窗口
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负荷开关模块-F 主回路/接地回路
负荷开关后部透视图
负荷开关有合闸、分闸及接地三个位置.当触头(梅花
防止带电挂(合)接地线(接地开关);防止带接地(开关)合闸;防止误入 带电间隔。）操作装置配备有挂锁装置，可实现互为闭锁， HSM6-12(SM6)-F
尤其是为避免误操作，通过可视窗可以清晰看到接地开关 和主开关的动静触头的合分状态位置。 2)触头系统 触头系统采用梅花瓣型触点，触头端部由耐弧材料（铜钨合金）制成，保证了触头的长寿命及关合大故障电流能 力。
公式中： （1-1） b ——O形圈密封圈周长，b=πD0（D0为O圈中径） δ—— O形圈与法兰分离间隙 l —— O形圈压紧时与法兰接触环面宽 η—— 流体的动力粘度 （在101.325KPa,0℃时为0.0142mPa·s） Δ p —— 壳体内外压差， Δ p=p0（压力表示数）
密封
影响密封效果的几个方面
触头)位于分闸位置时,它有足够的绝缘距离.用一个操作手 柄可以分别对主回路及接地回路进行合分操作,主回路和接 地回路之间有机械连锁.
主回路合闸
两回路分闸
接地回路合闸
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气体绝缘环网开关设备—模块式方案
方案1 方案2 方案3
FFF
FFR
FRR
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气体绝缘环网开关设备—模块式方案
HSM6-12(SM6)紧凑式开关柜
气体绝缘环网开关设备—负荷开关模块-F
3)操作装置 主回路开关和接地开关都可以对其进行手动操作 4)灭弧气体 开关内部充SF6气体，采用SF6气体灭弧，能可靠保证其关合故障电流的能力，即 使气体泄漏导致其压力下降，也能保证其基本绝缘强度及关合与分断能力。 5)操作开关 每台环网柜都带有手动操作杆，开关前面板上的状态指示器可以容易地看到开关的 操作位置。 6)开关部件 每台开关应包括以下装置： 1) 手动操作柄 2) 状态指示器 3) 辅助触点 4) 气体压力表 5) 带电指示器 6) 充气阀
环网柜
HSM6-12(SM6)型模块式环网柜
气体绝缘环网开关设备—HSM612(SM6)型基本模块
负荷开关 熔断器 断路器 计量柜 母联柜
F
R
V
M
I
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气体绝缘环网开关设备
1.使用范围
本技术条件适用于额定电压12KV，频率为50Hz的SF6气体绝缘金属封闭开关设备。 该设备适用于12KV环网供电，双辐射供电系统中，也可用于终端供电，并适用于装 入箱式变电站。
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气体绝缘环网开关设备—负荷开关模块-F
4.结构
1)开关箱体 开关箱体采用厚度为3mm不锈钢板材，并由TIG焊接技 术焊接。 每一回路都配有接地开关，和大尺寸观察窗。在接地 开关闭合时，通过观察窗可以清晰直观地看见主开关和接 地开关的状态. 主回路开关与接地开关,柜体具备五防联锁装置。当主 开关闭合时,机械联锁能有效可靠的防止接地开关的动作. 同样，当接地开关闭合时，机械闭锁也能有效防止主回路 开关的动作。（防止误分、误合;防止带负荷分、合隔离开关;
1.密封圈压缩率的影响： 从公式1-1中可见，减少δ和增大l是减少泄露的最重要因素，当压差一定时，增大密封圈的压缩率 （即增大弹力F）就能减少δ，直至δ=0。但是，密封圈的压缩率不能太大，否则会增大压缩永久变 形，使得密封圈使用寿命下降。 金属-金属法兰密封和金属法兰-瓷件密封，对O圈压缩率有不同的要求。合理的压缩率如下表: 考虑到动密封装配的要求和 控制运动轴的转动或者直动 摩擦阻力的要求，动密封压缩 率不允许取较大值，只能限定 在12%左右 2.密封表面粗糙度的影响 将密封表面车好后再滚挤压加工，以获得近似于镜面的效果，但是这不是最有效最经济的选择。 SF6密封试验表明：用车（镗）刀加工的密封面上，刀痕形成的同心圆，在合适的表面粗糙度范围 内 （Ra3.2~6μm）对气密性有利。 如图2 a-c3种情况。
密封
法兰密封面或者密封槽外的法兰面因为切削加工平面度的影响或者着焊接变形的影响，装配好 的两法兰面间在微观上总是存在一定的间隙δ0 ，在气压p0的作用下，橡胶圈可能被挤压进该缝隙， 在密封槽内外圆上的棱倒圆角r，可以保护密封圈不被夹角剪坏；密封槽下圈也倒圆角R，可以减轻 密封圈在气压p0作用下过分挤入槽根部产生永久变形的可能性。 矩形密封槽的深度，在不同的情况下有所差异。槽外径D较小时，上部盖板密封面和整个法兰 平面都按照Ra3.2um加工，槽深为h1，当槽外径D较大时候，上部盖板先按照Ra12.5um加工，再在与 O圈接触部分精车密封面（Ra3.2um），深 0.1+0.1 mm，因此在密封圈压缩率不变的前提下，h2=h10.2mm。当槽的上部是瓷件的时候，因为瓷密封面比其法兰下凹0.1+0.2mm，同样原因，此时槽深 h3=h1-0.3mm。 槽宽B值应该大于O圈线径d，使槽留有足够的空间，使O圈装好后，它只产生变形而不是出现 体积压缩，也就是使O圈内圆侧（受压侧）与密封槽内圆侧（非密封面侧）保持一定的间隙。密封 圈在工作的时候如果出现体积压缩，就会明显增大压缩永久变形，缩短使用寿命。 4 .密封圈材质的影响 硬度 压缩永久变形 耐油耐臭氧对金属无腐蚀无粘着等
kA kA A A A A 次 A kA 次 Mpa 年 V 年 S
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密封
密封机理
SF6气体通过密封环节渗透到产品壳体外部的现象称之为泄露。泄露有两种：穿透O形橡胶密封 圈的泄露和通过密封接触面的泄露。前者与橡胶材质有关，并且其泄漏量比后者小的多，故密封设 计中主要讨论通过接触面的泄露以及防漏。 O形圈借助压紧变形后的橡胶弹力F使密封圈与密封面相互紧靠，如图1。而箱体内的SF6气压p0在 密封圈上形成了一个与密封面垂直的法向力F0’ 该力F0’ 使密封圈与密封面分离。合力（F与 F0’之差 ） 称之为密封力。由于温度影响，F常常随温度下降而变小，由于密封表面状况的非均匀性，或者密 封圈压缩变形量设计的不合理，都可能导致密封圈与密封面在微观上分离，从而出现SF6泄露。 当上下法兰固定时，流体通过缝隙的泄漏量Q为：
额定项目 额定电压 额定频率 额定电流 额定短路开断电流 组合电器额定转移电流 对地、相间 1min工频耐压 隔离断口 对地、相间 雷电冲击耐受电压 隔离断口 主回路4S 热稳定电流(有效值) 接地开关2S 接地连接回路2S 主回路 动稳定电流 接地开关 接地连接回路 负荷开关 额定短路关合电流(峰值) 接地开关 负荷开关额定有功负载开断电流 负荷开关额定闭环开断电流 负荷开关5%额定有功负载开断电流 负荷开关额定电缆充电开断电流 负荷开关额定有功负载开断次数 额定接地故障开断电流 接地故障条件下的额定电流充电和线路充电开断电流 负荷开关、断路器 机械寿命 接地开关(隔离开关) SF6气体额定压力(20℃、表压) SF6气体泄漏率 分、合闸装置和辅助回路的额定电源电压(Ua) 开关工作寿命 断路器操作顺序 单位 kV Hz A kA A kV kV kA 技术参数 进出线柜 组合电器柜 断路器柜 12 50 630 125 630 31.5 20 1700 42 48 75 85 20 20 17.4 50 50 43.5 50 630 630 31.5 10 100 630 31.5 10000 2000 0.03 ≤0.1% DC110/DC220/AC220 30 O-0.3-CO-180S-CO 6000
3.使用环境
1) 周围空气温度：＋45℃，－30℃。 2) 海拔高度不超过2000米。 3) 日平均湿度不大于95％，月平均湿度不大于90％。 4) 无火灾及爆炸危险、无严重污染、化学腐蚀及剧烈震动。 5) 耐受地震能力：不超过8度
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气体绝缘环网开关设备
4.主要特点

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
全密封、全绝缘：10KV的带电部分被完全密封在SF6气箱中，柜与柜之间采用 绝缘母线连接，安全方便。 模块化的设计：采用模块化的设计方案，其基本模块单元为负荷开关模块、组 合电器模块、断路器模块及其他特殊功能模块，上述几个模块任意组合就形成 了共箱式的组合模块，任何模块之间都可以利用母线连接器进行扩展连接。 灵活的侧出线和扩展方式：所有模块都可以根据用户要求实现侧出线和测扩展 的连接方式，最大限度地满足了供电方案的需要。 适用环境：适用于潮湿、多尘、盐污、矿山、高海拔（2000米以下）等各种环 境下使用。 独特的组合电器后备保护：此功能相当于一定程度上的过载保护，弥补了熔断 器仅有断路保护的不足。 高性能的断路器模块：高性能断路器模块，20KA开断能力高达100次之多。在气 箱零表压时，依然达到了20KA、25次或25KA、2次的分断能力。 全密封的计量柜：全绝缘、全密封的PT和CT；PT、CT可更换；整个计量柜达 到IP67等级。
可以左右任意拼接 两进一出: HSM6-12(SM6)-FFF+R
FFF+R
回路方案：HSM6-12(SM6)-FFF、FFR 、 FFR+R 、FFF+F 、 FFF+R 、 RRF+I+FRR V+V+M+RRR
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气体绝缘环网开关设备—模块式方案
HSM6-12(SM6)紧凑式开关柜
密封
如图2-b，在表面粗糙度Ra3.2-6.3μm范围内，橡胶圈与密封面米和良好，同心圆到位增大了SF6泄露通道 的距离，即公式1-1中的泄露通道l实际的值增大了，泄漏量变小了。 但是当表面粗糙度超过了Ra12.5μm时，如图2-C所示，O圈与密封面接触不良，容易漏气。相反，滚挤压 镜面太光滑，在相同的条件下，其实际的泄露通道小于图3-b所示，密封效果也不是非常理想。 用砂轮磨制的瓷密封面，其磨痕不是封闭的同心圆，而是杂乱无章、断续的短线。相当一部分的磨痕是 沿着SF6泄露通道的方向（径向），故而瓷件的密封相较于金属困难。有效解决措施是适当加大密封圈的 压缩率，二是严格控制瓷密封面的表面粗糙度， 精度至Ra1.6μm，将磨痕对气密性的破坏作用限制到尽可能小。 3.密封槽形的影响 密封槽一般取矩形（图1），当零件尺寸十分紧张，矩形槽布置很困难的时候，可以用三角形槽，见图3